Cette technologie étant aujourd’hui de plus en plus répandue, plusieurs personnes se demandent si elle ne devrait pas être incluse sur tous les appareils. Cependant, comme pour tout produit, la grande question est de savoir si celui-ci correspond à vos besoins. Dans cet article, nous répondrons aux questions suivantes : qu’est-ce qu’un variateur de vitesse? Quels sont les 3 types de systèmes de vitesse disponibles dans l’industrie du levage. Quels sont les avantages et inconvénients de chacun? Cela permettra de déterminer si cette technologie est la bonne pour votre projet, ou si une autre pourrait vous rendre un meilleur service.
Le variateur de vitesse, aussi appelé variateur de fréquence (en anglais Variable Frequency Drive – VFD), est un système électronique permettant de moduler la vitesse d’un moteur comme désiré, et donc de modifier les rampes d’accélération et de décélération. Cette technologie donne aussi accès à un autre avantage intéressant : choisir une vitesse se situant entre les vitesses minimales et maximales. Autrement dit, il ne s’agit plus d'être limité entre deux vitesses, par exemple 6.3 mètres par minute (m/min) ou 25m/min, mais plutôt de choisir une vitesse entre les deux.
Variateur de fréquence (VFD)
Voyez cela comme un variateur de lumière (dimmer switch). Un commutateur réglé au plus haut donnera le maximum d'éclairage, tandis qu’au plus bas, il générera un minimum de lumière. Mais il est aussi possible d’obtenir l’entre-deux souhaité. Bien qu’il y ait des nuances quant au fonctionnement du VFD, le principe est le même. Maintenant, quelles sont les technologies offertes sur les ponts roulants?
Il existe principalement 2 types de moteur et de vitesses : le système à 2 vitesses, dit à contacteurs, ainsi que le variateur de vitesse standard. Un 3e type a également fait son apparition, mais avant de l’analyser, voyons comment les 2 premiers fonctionnent.
Contacteur inverseur
Le moteur avec contrôle à contacteur est muni de 2 enroulements. Chaque enroulement donne accès à une vitesse, soit la grande ou la petite. Ce sont précisément les contacteurs qui s’activeront ou non en fonction de la commande faite par l’opérateur. Dans le cas du VFD, un moteur spécifique (inverter duty) est combiné avec le module variateur lui-même, ce qui permet de jouer sur la fréquence et ainsi obtenir une rampe d’accélération et décélération. La rampe est programmable à partir du contrôle VFD dans le panneau de contrôle de l’équipement. Il est aussi possible de choisir une vitesse intermédiaire entre la vitesse minimale et maximale à partir de la commande de l’opérateur, une fonctionnalité utile surtout lorsque les vitesses de déplacement sont élevées.
À noter toutefois qu’autant le moteur à 2 vitesses que celui avec VFD génèrent une rampe d’accélération et de décélération. Autrement dit, même un moteur à 2 vitesses n’avancera pas brusquement en appuyant sur le contrôle, mais se rendra progressivement à la vitesse souhaitée. La différence entre les deux, c’est que l’accélération et la décélération d'un moteur à 2 vitesses se font par une masse d’inertie (ou résistance mécanique) tandis que le VFD utilise les fréquences électriques programmées.
Le 3e type, que nous appellerons VFD exclusif 1, est un variateur de fréquence développé sur le même principe que le variateur standard, mais avec des limitations. Tout d’abord, sa première vitesse sera moins lente que le VFD standard. De plus, son ratio est réduit. Cela signifie que l’amplitude entre sa petite vitesse et sa grande vitesse est réduite. En effet, un VFD standard permettra un ratio de 10 :1, tandis qu’un VFD exclusif sera le même qu’un système à contacteur, c’est-à-dire 4 :1. De quelle manière cela se traduit-il concrètement? Si la vitesse maximale est de 25 m/min, le VFD standard pourra se déplacer à 2.5 m/min en petite vitesse, alors que le VFD exclusif n’ira pas en bas de 6.3 m/min. Ensuite, le cycle de service 2 de son moteur, autrement dit son temps d’utilisation recommandé, est réduit. Une des raisons pour cela est que le moteur n’est pas ventilé.
Tableau comparatif des différents systèmes de vitesse de déplacement
Tous ces détails sont très techniques. Mais comment tout cela se traduit-il en avantages et inconvénients pour l’utilisateur?
En résumé, si votre application nécessite une précision de déplacement délicate ou que vous avez un équipement de Classe D, le VFD standard est recommandé. Mais si vous n’avez besoin d’aucun de ces éléments, le système à contacteur vous fera économiser tant sur le coût d’acquisition que sur les frais d’entretien et de productivité.
Voici quelques fausses croyances au sujet du variateur de fréquence :
Le variateur de vitesse d’un pont roulant ne fonctionne pas de façon identique. Il ne s’agit pas seulement de tension, mais aussi de fréquence. Ce système a donc besoin du moteur adéquat (différent du moteur à 2 enroulements), d’une résistance de freinage dynamique ainsi que du module de variateur de vitesse avec une programmation spécifique. Cela le rend plus complexe et en général, plus dispendieux
Résistance de freinage
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